Marode, rissig und rostig – das ist der Zustand der meisten Brücken in Deutschland. Um die Infrastruktur für den Betrieb aufrecht zu halten, muss dringend die Sanierung beauftragt werden. Doch das ist teuer und aufwendig, weil die Schäden geschweißt, genietet und geschraubt werden müssen. Das Forschungsprojekt StressPatches hat nun eine vielversprechende Alternative vorgestellt. Die Lösung heißt Brückensanierung durch aufgeklebte Stahlpflaster und überzeugt durch zahlreiche Vorteile.
Brücken sind für nicht nur für die deutsche Wirtschaft unverzichtbar, sie sind ein essenzieller Bestandteil der Infrastruktur in unserem Land. Ein Großteil von ihnen hat jedoch erhebliche Mängel. Entstanden sind diese durch den erhöhten Verschleiß aufgrund des erheblichen Anstiegs des Verkehrsaufkommens in den letzten Jahrzehnten sowie durch verstärkt auftretende Material- und Ausführungsfehler. Denn dadurch bilden sich Risse im Stahl, was sich auf die Lebensdauer der Brücken auswirkt. Damit sie auch weiterhin genutzt werden können, müssen sie saniert werden. Schweißen und Nieten sind jedoch nur kurzfristige Lösungen, zumal dadurch Spannungen im Material auftreten können. Um die Ermüdungserscheinungen zu verringern, haben Forscher daher zur Brückensanierung Stahlpflaster erfunden.
Geklebte Sanierungsmethode zur Brückensanierung
Gemeinsam haben die Technische Universität Braunschweig (TU Braunschweig) und der Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen) das Projekt StressPatches ins Leben gerufen. Es handelt sich dabei um Stahlpflaster, die auf die betroffenen schadhaften Stellen aufgeklebt werden. Die Spannungsspitze an der Kerbe wird dadurch reduziert und das Wachstum der Risse verlangsamt oder sogar gänzlich gestoppt. Während der Untersuchungen wurden drei Klebstoffe, darunter zwei 2K-Epoxidharzsysteme und ein 2K- Polyurethanklebstoff ausgewählt und getestet. Untersucht wurde dabei die beschleunigte Aushärtung unter Umgebungsbedingungen. Außerdem wurde der Einsatz von faseroptischen Sensoren zur Überwachung der Klebung getestet. Die Wirksamkeit der Stahlpflaster konnte an verschiedenen Bauteilen nachgewiesen werden.
Praxiseinsatz durch schnelles Nachfolgeprojekt
Einige Aspekte der Umsetzbarkeit blieben allerdings offen. Deshalb wurde in der Zwischenzeit das Nachfolgeprojekt Patch2Go gestartet. Das Ziel besteht darin, die Lösungsansätze aus StressPatches zu optimieren, um den Einsatz auf den Baustellen zur Brückensanierung bald möglich zu machen. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass Stahlpflaster bei der Brückensanierung eine gute Alternative sind. Geringe Kosten, zeitlich kurze Sperrungen der Brücken und weniger Spannungen im Material sowie die einfache Anwendung bringen viele Vorteile mit sich.
